[发明专利]利用烟气和热风为热源的加热重油的方法及装置

说明书

本专利涉及的是利用工业炉窑排出的热烟气或空气换热器出来的放散热风来直接加热重燃料油的方法和装置。

使重油达到完全燃烧所要求的重油加热温度为130～160℃，过去，能使重油加热到这样高温的装置是电直接加热器或过热蒸汽加热器。电加热器通常是在一密闭的油容器内插入电热元件进行加热，蒸汽加热器则采用管式或螺旋板式等结构，油在螺旋通道的一侧走，蒸汽则在间隔的另一侧螺旋通道内走，通入加热器的蒸汽必须是过热蒸汽，蒸汽温度不足时则需通过装在烟道内的不锈钢管过热器进行预先过热。

采用电加热器存在的问题是许多用户供电紧张，成本高，由油的高温预热改善燃烧带来的节油效果常不足以支付油加热耗费的运行费用。所以一般为节省电费在电加热器前还装设螺旋板式蒸汽加热器。蒸汽加热器存在的问题是普遍感到低压锅炉来的蒸汽温度不够，需要增设蒸汽过热器。目前这种过热器为保护其安全工作在炉子用油量减少时蒸汽始终要通过过热器而白白放散，造成蒸汽的浪费。

本专利的目的之一是提供一种方法，以及实现此种方法的几种可行途径，利用废烟气或放散的多余热风，将重油直接，一次加热到完全燃烧所需的温度，以取代比较昂贵的电或蒸汽加热法，达到充分利用废气、余热、节约能源。

本专利的另一目的是提供一种有效的重油加热装置及其具体方案，以实现用废烟气、放散热风加热重油方法，使结构简单，经济合理。

本重油加热方法的特点是：用作加热重油的介质是工业炉窑排出的换热器前、后的烟道气;炉子换热器出来的热风;或者两者的混合体，对重油进行直接加热;重油是通过一系列串、并联的长行程的，具有各种不同外形的螺管，盘香管，或之字形管状加热元件，通过一个或多个充满烟气、热风、或两者混合物的封闭箱体进行加热。

利用烟气或热风加热重油的方法具体可有以下几种方案。方案一：全用烟气的重油加热方法如图1所示。它是一种带抽烟机的重油加热系统，可用于炉子换热器后或其它有低温烟气（如400～500℃）可供利用的场合，烟气从换热器后烟道出来经支烟管被引入油加热器，它以一定流速通过加热元件，冷却后的烟气由低压抽烟机抽回到烟道或烟囱中心随主烟气一起排入大气，或直接由单另小排气管将烟气排入大气。从储油罐来的车间油管内的低温重残油的油温约为80℃，通过重油加热器后升到130～160℃后送往用户。进油温度由温度计测出信号，经温度指示调节器控制油加热器前的烟气调节阀上的执行机构加以调节。调节后的油温可控制的精度在±2℃，为防止入加热器的油温过高而造成油加热元件的结焦，在加热器前烟气三通管前端装有冷风掺入阀。

方案二：烟气/空气混合的重油加热方法如图2所示。这是一种带有空气喷射泵的重油加热系统。此方案允许从炉子换热器前的高温烟道引出700～1000℃或更高温度的烟气，由喷射泵引入油加热器。喷射泵利用炉子助燃风机出来的压力达10000～15000Pa的高压冷风或换热器出来压力达6000～10000Pa温度低于100～200℃的低温放散热风作为动力源，采用热风为喷射介质时图2内冷风支管可以取消，喷射泵出来的混合气体的温度控制在350～500℃，压力为1000～1500Pa的混合气体可以较高的流速通过油加热器的加热元件，提高传热的效率。油加热器后冷却了200～250℃的烟气以同方案一的方式排入大气。和前方案一样，从储油罐来的，车间油管内油亦为约80℃，经油加热器加热后的油温也升到130～160℃后送往用户，油的加热温度采用前方案相同方式控制油加热器入口烟气量自动调节到±2℃。入喷射泵前的烟温与热风温度和喷射泵出口的混合气体的温度设有指示仪表。

方案三：全热风加热方法

当炉子换热器的空气预热温度达到300～500℃时，可直接利用换热器的少量放散热风来加热重油，图3表示这种简单装置的工艺图，它不需要喷射泵或抽烟机，热风直接从炉子空气换热器出风总管送入重油加热器，由于空气压力高，可以采用较高的风速（例如10-12Nm/s）通过油加热器内的加热元件，由于元件表面不易积灰，可以采用带翅片的加热元件，使同能力的油加热器可以做得更为高效、紧凑。油加热器前后的来油和出油管路一如前两方案，送往用户的油温也如前两方案按出油温度自动控制油加热器前热风支管上的调节蝶阀加以控制。

本专利所述的重油加热装置由以下部分组成：

一个由多个串、并联的长行程的螺管、盘香管、或之字型翅片管元件组成的重油加热器;

以冷风或热风为动力源的喷射泵或者排送烟气的抽烟机;

一个与总烟道连通的支烟管及带有喷口的排放管;